Calculando a tensão em um resistor

Antes de calcular a tensão em um resistor, você deve primeiro determinar com que tipo de circuito você está lidando. Se você quiser uma visão geral do básico ou uma pequena ajuda para entender os circuitos, comece com a primeira seção. Se isso é para você, pule esta parte e passe para o tipo de circuito que deseja resolver.

Degraus

Parte 1 de 3: Entendendo os circuitos

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1. Entendendo o fluxo. Vamos pensar sobre o poder usando uma analogia: suponha que você despeje um saco de milho em uma tigela. Cada grão de milho é um elétron, e o fluxo de grãos é a corrente elétrica. Quando falamos de fluxo, o descrevemos dizendo quantos grãos por segundo passam por um determinado ponto. Quando falamos de uma corrente elétrica, nós a medimos em ampere (A), ou um certo número (muito grande) de elétrons passando por um certo ponto por segundo.
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2. Entendendo a Carga Elétrica. Os elétrons têm uma carga elétrica `negativa`. Isso significa que eles atraem (ou fluem nessa direção) objetos com carga positiva e repelem (ou fluem para longe) objetos com carga negativa. Uma vez que são todos negativos, os elétrons sempre tentam ficar longe de outros elétrons e dispersar sempre que possível.
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3. Entendendo a tensão. A tensão mede a diferença de carga elétrica entre dois pontos. Quanto maior a diferença, mais os dois lados se atraem. Aqui está um exemplo com uma bateria normal:
  • Dentro de uma bateria, ocorrem reações químicas que produzem um acúmulo de elétrons. Os elétrons vão para o lado negativo, enquanto o lado positivo permanece quase vazio (estes são chamados de pólos negativo e positivo). Quanto mais isso continuar, maior será a tensão entre os dois.
  • Quando você conecta um fio entre as extremidades negativa e positiva, os elétrons na extremidade negativa podem de repente ir para algum lugar. Eles disparam para o lado positivo, criando uma corrente. Quanto maior a voltagem, mais elétrons se moverão para o lado positivo por segundo.
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    4. Determine a resistência. A resistência é exatamente o que parece. Quanto mais resistência algo tem, mais difícil é para os elétrons passarem. Isso diminui a corrente, pois menos elétrons podem ser movidos por segundo.
  • Um resistor é qualquer coisa em um circuito que adiciona resistência. Você pode comprar um `resistor` real em uma loja de eletrônicos, mas em um diagrama de circuito isso geralmente é representado por uma luz ou outra coisa com resistência.
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    5. Memorize a Lei de Ohm. Existe uma relação muito simples entre corrente, tensão e resistência. Anote isso ou lembre-se da fórmula; você o usará frequentemente ao solucionar problemas de circuito:
  • Corrente = tensão dividida pela resistência
  • Isso geralmente é notado da seguinte forma: I = /R
  • Pense no que acontece quando você aumenta V (tensão) ou R (resistência). Isso corresponde ao que você aprendeu na explicação acima?
  • Parte 2 de 3: Calcule a tensão em um resistor (conexão em série)

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    1. Entendendo um circuito em série. Um circuito em série é fácil de reconhecer. É apenas um loop de fio com tudo organizado em uma linha. A corrente flui através de todo o loop, e cada resistor ou elemento em sequência.
    • O atual é sempre o mesmo em todos os pontos do circuito.
    • Ao calcular a tensão, não importa onde o resistor está localizado no circuito. Você pode mover os resistores sem alterar a tensão em cada resistor.
    • Vamos usar um exemplo de circuito com três resistores em série: R1, R2 e R3. É alimentado por uma bateria de 12 volts. Vamos determinar a tensão em cada.
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    2. Calcule a resistência total. Some todos os valores dos resistores no circuito. A soma é a resistência total do circuito em série.
  • Por exemplo: os três resistores R1, R2 e R3 respectivamente têm uma resistência de 2 Ω (ohms), 3 Ω e 5. A resistência total é 2 + 3 + 5 = 10 ohms.
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    3. Determinar a corrente. Use a lei de Ohm para determinar a corrente de todo o circuito. Lembre-se que a corrente é a mesma em todo o circuito em série. Uma vez que calculamos a corrente dessa maneira, podemos usá-la para todos os nossos cálculos.
  • A lei de Ohm diz que a corrente I = /R. A tensão em todo o circuito é de 12 volts e a resistência total é de 10 ohms. A resposta é eu = /10 = 1,2 amperes.
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    4. Ajuste a lei de Ohm para tensão. Com alguma álgebra básica, podemos modificar a lei de Ohm para que resolvamos a tensão em vez da corrente com ela:
  • eu = /R
  • IR = R/R
  • IR = V
  • V = IR
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    5. Calcule a tensão em cada resistor. Conhecemos a resistência, conhecemos a corrente e temos nossa equação. Substitua os valores e resolva a equação. Aqui está nosso problema de exemplo resolvido para todos os três resistores:
  • Tensão em R1 = V1 = (1.2A)()=2,4 volts.
  • Tensão em R2=V2=(1.2A)()=3,6 volts.
  • Tensão em R3=V3=(1.2A)()=6,0 volts.
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    6. Verifique sua resposta. Em um circuito em série, a soma de todas as suas respostas deve ser igual à tensão total. Some cada tensão que você calculou e verifique se ela é igual à tensão em todo o circuito. Caso contrário, volte e verifique se há erros no seu trabalho.
  • Em nosso exemplo: 2,4 + 3,6 + 6,0 = 12 volts; a tensão em todo o circuito.
  • Se sua resposta estiver um pouco errada (por exemplo, 11,97 em vez de 12), provavelmente você arredondará um número em algum momento. A resposta ainda está correta.
  • Lembre-se de que a tensão indica a diferença de carga (ou número de elétrons). Imagine contar o número de novos elétrons que você vê enquanto viaja ao longo do circuito. Se você contar isso corretamente, você terminará com a mudança total de elétrons do início ao fim.
  • Parte 3 de 3: Calculando a tensão em um resistor (circuito paralelo)

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    1. Entendendo o circuito paralelo. Imagine um fio saindo de uma extremidade de uma bateria e depois se dividindo em dois fios separados. Esses dois fios correm paralelos um ao outro e depois voltam juntos antes de chegar à outra extremidade da bateria. Se houver um resistor no fio esquerdo e um resistor no fio direito, esses dois resistores estão conectados `paralelamente`.
    • Qualquer número de fios pode se separar de um circuito paralelo. Essas propriedades ainda serão verdadeiras para um circuito que se divide em cem fios que depois se juntam.
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    2. Pense em como o fluxo se move. A corrente em um circuito paralelo se moverá ao longo de qualquer caminho disponível. A corrente elétrica passará pelo fio à esquerda, cruzará o resistor esquerdo e alcançará a outra extremidade. Ao mesmo tempo, a corrente passará pelo fio à direita, cruzará o resistor direito e chegará ao final. Nenhuma parte da corrente reverterá ou fluirá através de dois resistores paralelos.
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    3. Usando a tensão total, você pode encontrar a tensão em cada resistor. Se você conhece a tensão em todo o circuito, a resposta é surpreendentemente simples. Cada fio paralelo tem a mesma tensão que todo o circuito. Suponha que um circuito com dois resistores em paralelo seja alimentado por uma bateria de 6 volts. A tensão no resistor do resistor esquerdo é de 6 volts e a tensão no resistor da direita é de 6 volts. Não importa quanta resistência existe. Para entender o porquê, pense nos circuitos em série descritos acima:
  • Lembre-se de que adicionar quedas de tensão em um circuito em série sempre resulta na tensão total no circuito.
  • Pense em qualquer caminho que a corrente siga em um circuito em série. O mesmo vale para isso: se você somar todas as quedas de tensão, você terminará com a tensão total.
  • Como a corrente não passa por mais de um resistor através de cada um dos dois fios, a tensão nesses resistores deve ser igual à tensão total.
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    4. Calcule a corrente total do circuito. Se o problema não informar a tensão total no circuito, você precisará executar algumas etapas extras. Comece determinando a corrente total através do circuito. Em um circuito paralelo, a corrente total é igual à soma da corrente elétrica através de cada caminho paralelo.
  • Em termos matemáticos: eutotal=eu1 + eu2 + eu3...
  • Se você achar difícil entender isso, imagine um bong se dividindo em dois caminhos. O fluxo total de água é simplesmente a quantidade de água que flui através de cada tubo somada.
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    5. Calcule a resistência total do circuito. Os resistores são menos eficazes em um circuito paralelo porque apenas bloqueiam a corrente que flui através de um fio específico. De fato, quanto mais fios houver, mais fácil será para a corrente encontrar um caminho. Para calcular a resistência total, resolva para Rtotal nesta equação:
  • /Rtotal =/R1 + /R2 + /R3 ...
  • Por exemplo, um circuito tem uma resistência de 2 ohms e 4 ohms, paralelo. /Rtotal=1/2 + 1/4 = 3/4 → 1 =
  • (3/4)Rtotal → Rtotal=1/(3/4) = 4/3=~1,33 ohms.

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      1. Determine a tensão de suas respostas. Lembre-se, uma vez que encontramos a tensão total no circuito, sabemos a tensão em um dos fios paralelos. Resolva o problema para todo o circuito usando a lei de Ohm. Aqui está um exemplo:
    1. Um circuito tem uma corrente de 5 amperes fluindo através dele. A resistência total é de 1,33 Ohm.
    2. De acordo com a lei de Ohm: I = V / R, então V = IR
    3. V = (5A)(1,33Ω)=6,65 volts.

    Pontas

    • Você está lidando com um circuito complicado com resistores em série e resistores em paralelo, escolha dois resistores próximos. Se necessário, determine a resistência total nesses resistores usando as regras para resistores paralelos ou em série. Agora você pode abordá-los como um resistor. Continue fazendo isso até que você tenha um circuito simples com ou paralelo resistores ou conectado em série resistores.
    • A tensão através de um resistor é muitas vezes referida como uma `queda de tensão`.
    • Aprenda a terminologia:
    • Circuito - composto de elementos (resistores, capacitores e indutores) conectados por fios através dos quais uma corrente elétrica pode passar.
    • Resistores - elementos que podem reduzir ou neutralizar a corrente elétrica.
    • Amperagem - o fluxo de carga nos fios; unidade: ampere, A
    • Tensão - trabalho por unidade de carga; unidade; tensão: V
    • Resistência - o grau em que um elemento resiste à corrente elétrica; unidade: ohms,

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